Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng, hai nguồn sáng đồng pha phát ra sóng ánh sáng có bước sóng λ trong môi trường không khí. Nếu khoảng cách giữa hai nguồn sáng là d, và khoảng cách từ một điểm qu...

Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng, hai nguồn sáng đồng pha phát ra sóng ánh sáng có bước sóng λ trong môi trường không khí. Nếu khoảng cách giữa hai nguồn sáng là d, và khoảng cách từ một điểm quan sát trên màn đến hai nguồn sáng là D (D >> d), xác định công thức tính khoảng cách giữa hai vân sáng cực đại liên tiếp trên màn quan sát. Hãy tính toán hiệu ứng của việc thay đổi môi trường từ không khí sang một chất có chiết suất 

 lên khoảng cách giữa các vân sáng.

Cấp độ câu hỏi

Chưa đánh giá

Nhận biết

Thông hiểu

Vận dụng

Chắc chắn rồi, dưới đây là phần giải đáp chi tiết cho câu hỏi của bạn:

1. Công thức tính khoảng cách giữa hai vân sáng cực đại liên tiếp:

Khoảng cách giữa hai vân sáng cực đại liên tiếp trên màn quan sát được gọi là khoảng vân (i).
Công thức tính khoảng vân là: i = λD / d
Trong đó:
λ là bước sóng ánh sáng (m).
D là khoảng cách từ màn quan sát đến hai nguồn sáng (m).
d là khoảng cách giữa hai nguồn sáng (m).
2. Hiệu ứng của việc thay đổi môi trường:

Khi thay đổi môi trường từ không khí sang một chất có chiết suất n, bước sóng ánh sáng sẽ thay đổi theo công thức: λ' = λ / n
Trong đó:
λ' là bước sóng ánh sáng trong môi trường mới (m).
λ là bước sóng ánh sáng trong không khí (m).
n là chiết suất của môi trường mới.
Do đó, khoảng vân trong môi trường mới sẽ là: i' = λ'D / d = (λ / n) * D / d = i / n
Vậy, khi thay đổi môi trường từ không khí sang một chất có chiết suất n, khoảng vân sẽ giảm đi n lần.
Ví dụ:

Nếu bước sóng ánh sáng là 0,5 μm, khoảng cách giữa hai nguồn sáng là 1 mm, và khoảng cách từ màn quan sát đến hai nguồn sáng là 1 m, thì khoảng vân trong không khí sẽ là:
i = (0,5 * 10⁻⁶ m * 1 m) / (1 * 10⁻³ m) = 0,5 * 10⁻³ m = 0,5 mm.
Nếu thay đổi môi trường từ không khí sang nước (n ≈ 1,33), thì khoảng vân sẽ là:
i' = i / n = 0,5 mm / 1,33 ≈ 0,376 mm.